Betriebsplan

Talsim-NG schließt ein Bewirtschaftungsmodell mit ein, d.h. es bietet die Möglichkeit Speicher und Aufteilungsbauwerke mittels konkreter Vorschriften zu regeln. Die in Realität bestehenden oder geplanten Regeln müssen dazu in eine Form gebracht werden, mit der Talsim-NG rechnet kann.

In Talsim-NG können an d Was in der Realität Messungen im Flussgebiet sind, kann in Talsim-NG durch das Abgreifen von sogenannten Systemzuständen der Systemelementen abgebildet werden. Diese Systemzustände können weiterverarbeitet werden und mittels mathematischer und logischer Operatoren zu Zustandsgruppen verknüpft werden (auch mehrfach hintereinander). Aufgrund der Vielfalt der Optionen und Verknüpfungsmöglichkeiten, können beinahe beliebige Regeln abgebildet werden. Der Systemzustand/ die Zustandsgruppe, die so die letztendliche Betriebsregel repräsentiert, wird in dem Systemelement angeschlossen, das damit geregelt werden soll. Handelt es sich bei dem Systemelement um einen Speicher können dann gegebenenfalls noch physikalische Grenzen für die Abgabe, sowie die internen Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Abgaben eingegeben werden. Somit erhält man die Steuerlogik für das Flussgebietsmodell.

Systemzustand

Um zu entscheiden, welcher Systemzustand/ welche Systemzustände für das Erstellen wie definiert werden sollen, ist es hilfreich sich für jede Regel folgende Fragen zu beantworten.

Messgröße

Auf welchem Messwert/ welchen Messwerten beruht die Regel? Welcher Parameter wird gemessen und welcher Simulationsgröße entspricht das, bzw. aus welcher Simulationsgröße könnte der Parameter abgeleitet werden? Sämtliche Simulationsgrößen, d.h. Ein-, Ausgangs- une Zustandsgrößen der Systemelemente stehen prinzipiell zur Verfügung (z.B. Zufluss, Abfluss, Speicherinhalt, ...).

Räumlicher Bezug

An welchem Ort wird gemessen? Welches Systemelement kann also die Messungung mit welcher Simulationsgröße als Systemzustand repräsentieren? Sind diese Fragen geklärt kann der Systemzustand angelegt werden.

Zeitlicher Bezug

Wie ist der zeitliche Bezug der Messung? Wird z.B. der aktuelle Wert verwendet, eine Bilanz oder Werte vom Vortag?

In Talsim-NG kann der zeitliche Bezug über das Zustandsattribut Zweck und die Einstellungen zur Werteänderung erfolgen.

Zustandsattribut Zweck

Talsim-NG bietet folgende Optionen den Typ oder auch Zweck des Systemzustandes festzulegen:

A	Aktueller Wert	verwendet den aktuellen Wert ohne Veränderung
F	Funktion	Wert wird mittels einer Funktion transformiert
B	Bilanz (mit Zielwert)	Wert wird als Abweichung vom Soll in % verwendet
C	Bilanz (ohne Zielwert)	Wert wird über Zeitschritte bilanziert)
Z	Zielfunktion	Wert ist Ergebnis einer Zielfunktion
P	Unterwasserpegel	momentan deaktiviert
S	Summe	Summe des Zustandes anstatt Einzelwerte

Aktueller Wert

Die Option aktueller Wert verwendet den im aktuellen Zeitschritt simulierten Wert ohne Veränderung:

Ergebnis = Aktueller Wert des Systemzustandes

Funktion

Die Option Funktion hat als zeitlichen Bezug ebenfalls den aktuellen Zeitschritt, allerdings schließt sie die Möglichkeit ein, den Wert mittels einer Funktion zu transformieren. Da auch die anderen Optionen (Ausnahme: aktueller Wert) anschließend transformiert werden können, wird das erst im nächsten Abschnitt erläutert.

Bilanz

Die Bilanz kann definiert werden als

Optionen für die Definition der Bilanz

1. Mittelwert der letzten n Zeitschritte (max. 1200)
2. Fixer Zeitraum (Startdatum bis Enddatum)
3. Konstanter Zeitraum (gleitendes Mittel)
4. i-ter Zeitschritt

Bei der Bilanz ohne Zielwert, ist die Bilanz selbst der Startwert für die anschließende Transformation.

Bei der Bilanz mit Zielwert geht die Abweichung als Startwert in die Transformation ein und diese wird wie folgt berechet:

Abweichung = ((BILANZ- Soll) / Soll) * 100

Der Sollwert wird dazu als Konstante ggfs. skaliert mit einem Jahresgang definiert.

Transformation

Die Systemzustände können zusätzlich noch über Funktionen transformiert werden (Ausnahme: Zweck aktueller Wert). Es gibt die Optionen

KNL	Kennlinie
JGG	Konstanter Jahresgang
GGL	Variabler Jahresgang
LAM	Lamellenplan
XYZ	Zeitabhängige Funktion

Kennlinie

Die einfachste Option und zugleich Voreinstellung für Systemzustände, die nicht als Aktueller Wert behandelt werden ist die der Kennlinie. Hierbei werden die Stützstellen einer Funktion eingegeben, gemäß derer die Werte transformiert werden. Der Funktionseingang ist jeweils der Systemzustand entsprechend seines Zwecks (also z.B. aktueller Wert bei Zwecke Funktion, Bilanz bei Bilanz (ohne Zielwert) oder die prozentuale Abweichung bei Bilanz (mit Zielwert)). Die Funktion kann als Treppenfunktion interpretiert werden oder zwischen den Stützstellen kann linear interpoliert werden.

Möchte man keine Transformation vornehmen, kann die Kennlinie entsprechend als 1:1 Funktion definiert werden. Wichtig hierbei ist, dass der gesamte mögliche Wertebereich eingeschlossen ist, da ansonsten für Werte kleiner der ersten Stützstelle der y-Wert der kleinsten Stützstelle verwendet wird und bei Werten > der ersten Stützstelle jeweils der Wert der größten Stützstelle.

X-Wert Y-Wert -1000 -1000 1000 1000

X-Wert	Y-Wert
-1000	-1000
1000	1000

Möchte man für die Erstellung der Betriebsregeln Konstanten definieren, kann man das ebenfalls über die Option Kennlinie tun:

X-Wert	Y-Wert
0	20
1	20